H03H2021/0078—Measures relating to the convergence time varying the step size

H—ELECTRICITY

H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE

H04B—TRANSMISSION

H04B3/00—Line transmission systems

H04B3/02—Details

H04B3/20—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other

H04B3/23—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers

Description

Translated from Japanese

本発明は、エコーキャンセラ、ノイズキャンセラ、マイクロフォンアレイ等おいて、適応フィルタを用いて特定の信号を消去する消去方法と消去装置、適応フィルタ係数の更新方法と更新装置、及びコンピュータプログラムに関するものである。 The present invention is an echo canceller, a noise canceller, at the microphone array or the like, erasing device and erasing method of erasing a particular signal using an adaptive filter, updating method and update apparatus of the adaptive filter coefficients, and to a computer program.

適応フィルタを用いて特定の信号を消去する方法としては、トランスバーサル形適応フィルタが広く知られている。 As a method of erasing a particular signal using an adaptive filter, it is widely known transversal adaptive filter.適応フィルタは、エコーキャンセラ、ノイズキャンセラ、マイクロフォンアレイなどに広く用いられており、消去する信号の複製（レプリカ）を適応的に生成し、それを差し引くことで消去を行う。 Adaptive filter echo canceller, a noise canceller, are widely used such as a microphone array, adaptively generates a replica of the signal to be erased (replica), erasing by subtracting it.

非特許文献１は、２線／４線変換回路の４線側において送信側から受信側へ漏れ込むエコーを除去する技術として、エコーキャンセラについて開示している。 Non-Patent Document 1, a technique of removing an echo leaking from a transmission side to the reception side in the four-wire side of the 2-wire / 4-wire conversion circuit, discloses an echo canceller.エコーキャンセラはエコー経路のインパルス応答長に等しいか又はこれを越える数のタップ係数を有する適応FIR（有限インパルス応答長）フィルタを用いて、送信信号に対応した擬似エコー（エコーレプリカ）を生成することにより、２線／４線変換回路の４線側において送信回路から受信回路へ漏れ込むエコーを抑圧するように動作する。 Echo canceller adaptive FIR (finite impulse response length) having a tap coefficient number exceeding or it is equal to the impulse response length of the echo path by using a filter, pseudo echo (echo replica) corresponding to the transmission signal to generate a by operates to suppress an echo leaking from a transmission circuit to the receiving circuit at the 4-wire side of the 2-wire / 4-wire conversion circuit.同様の原理で、音響信号を再生するスピーカとマイクロフォンの間に生じる音響結合によって生じる音響エコーを除去する技術として、非特許文献２に記載されている音響エコーキャンセラも知られている。 In the same principle, as a technique for removing an acoustic echo caused by acoustic coupling that occurs between the speaker and microphone for reproducing an audio signal it is also known acoustic echo canceller described in Non-Patent Document 2.

これらのエコーキャンセラにおいて、適応フィルタの各タップ係数は、エコーと受信信号の混在する混在信号から擬似エコーを差引いて得られる誤差信号と送信信号との相関をとることにより修正される。 In these echo canceller, the tap coefficients of the adaptive filter is modified by correlating the error signal and the transmission signal obtained by subtracting the pseudo echo from a mixed signal mixed in the echo and received signal.このような適応フィルタの係数修正アルゴリズムの代表的なものとして、非特許文献１に記載されているLMSアルゴリズムと非特許文献３に記載されている正規化LMS (normalized least mean square) アルゴリズムまたは学習同定法が広く用いられている。 Such typical of coefficient correction algorithm of the adaptive filter, the normalized LMS (normalized least mean square) that is described in the LMS algorithm and Non-Patent Document 3 described in Non-Patent Document 1 algorithm or the NLMS the law has been widely used.特開平７−２０２７６５ JP-A-7-202765

理想的には、誤差信号はエコーとエコーレプリカの差(残留エコー)に等しい。 Ideally, the error signal is equal to the difference between the echo and echo replica (residual echo).しかし、現実的には、相手側へ伝えるべき音声（近端音声）や背景雑音など係数更新を妨害する信号が存在する。 However, in reality, signals that interfere with coefficient update voice (near-end speech) or background noise to be transmitted to the other party is present.これらの妨害信号が、残留エコーに比べて十分小さいときには、妨害信号を無視することができ、学習同定法を用いて、フィルタ係数を正しく修正することができる。 These interfering signals, when sufficiently smaller than the residual echo is negligible interference signal, by using a learning identification method, it is possible to modify the filter coefficients correctly.しかしながら、これらの妨害信号が大きくなると、フィルタ係数を正しく修正できないという問題がある。 However, when these interfering signals increases, it is impossible to modify the filter coefficients correctly.

さらに、適応フィルタの入力信号（参照入力信号）が音声のような非定常信号である場合には、これらの妨害信号が比較的小さくても、フィルタ係数を正しく修正できない場合がある。 Further, when the input signal of the adaptive filter (reference input signal) is a non-stationary signal such as speech may these interfering signals be relatively small, can not fix the filter coefficients correctly.これは、次の理由による。 This is due to the following reasons.まず、フィルタ係数更新の速度と精度を制御するステップサイズに参照入力信号パワーの逆数項が含まれるために、参照入力信号が非常に小さい場合にはステップサイズが非常に大きくなる。 First, in order to reverse number term of the reference input signal power are included in the step size to control the speed and accuracy of the filter coefficient update, the reference input signal step size becomes very large when very small.また、参照入力信号に対応してエコーが非常に小さく、誤差信号に対して妨害信号が相対的に大きい。 Also, echoes in response to the reference input signal is very small, interference signal is relatively large with respect to the error signal.従って、誤差信号ではなく妨害信号を用いてフィルタ係数を大きく更新することになり、正しい更新が行われない。 Accordingly, in the filter coefficient larger updated with no interference signal is the error signal, the correct update is not performed.

雑音が大きい時にフィルタ係数を正しく修正できないという問題に対して、特許文献１が、雑音が大きい環境下においてもフィルタ係数を正しく更新できる、係数更新アルゴリズムを開示している。 To the problem can not fix the filter coefficient properly when the noise is large, Patent Document 1, the filter coefficient can be correctly updated even under noisy environment, it discloses a coefficient update algorithm.参照入力信号のパワーを推定し、前記参照入力信号パワーが第１のしきい値と一致するときに最大値をとるような上に凸な関数に基づいて、ステップサイズを制御することを特徴とする。 Estimates the power of the reference input signal, the reference input signal power is based on a convex function on that takes the maximum value when coincident with the first threshold value, the control means controls the step size to.離散時刻ｋにおける係数ベクトルをw(k)、誤差信号をe(k)、参照入力信号ベクトルをx(k)、とすると、特許文献１による係数更新は次式で表すことができる。 w (k) the coefficient vector at discrete time k, the error signal e (k), the reference input signal vector x (k), and when the coefficient update by the Patent Document 1 can be expressed by the following equation.

雑音推定値の更新は誤差信号が適応フィルタ出力より大きいときに行う。 Updating of the noise estimate performed when the error signal is greater than the adaptive filter output.

従来の方法は数２に基づいて誤差信号を平均化して雑音推定値とする。 Conventional methods and noise estimate by averaging the error signal based on the number 2.このため十分な推定精度を得るためには平均化の時定数を大きくとる必要があり、非定常な雑音の成分を正確に推定できない。 Therefore in order to obtain sufficient estimation accuracy must take large time constant of the averaging can not accurately estimate the non-stationary noise components.反対に、平均化の時定数を小さく設定し、非定常成分への追従性を優先すると、定常な雑音成分に対する推定精度が劣化する。 Conversely, the smaller the time constant of the averaging, when priority is given to follow-up property to the non-stationary component, estimation accuracy is degraded against the constant noise component.これは定常・非定常混合の雑音を十分な精度で推定できず、適切なステップサイズを求めることができないことを意味する。 This can not estimate the noise of the constant and non-constant mixed with sufficient precision, which means that it is impossible to obtain the appropriate step size.すなわち、定常・非定常混合の雑音に対して、適応フィルタの係数更新を適切に制御できないという問題があった。 That is, for the steady and non-steady mixing noise, making it impossible to properly control the coefficients of the adaptive filter update.

本発明の目的は、定常・非定常混合の雑音に対して、適応フィルタの係数更新を適切に制御できる機能を備えた適応フィルタによる特定信号の消去方法、装置、並びにコンピュータプログラムを提供することにある。 An object of the present invention, with respect to stationary and non-stationary mixing noise, erasing method of a specific signal by the adaptive filter with the ability to properly control the coefficients of the adaptive filter update unit, and to provide a computer program is there.

本発明の第一の観点において、特定信号の消去方法はａ）適応フィルタにより参照入力信号を処理して消去すべき特定信号の疑似信号を求める処理と、ｂ）該疑似信号を、入力した目的信号、消去すべき特定信号、及び定常雑音並びに非定常雑音を含む混在信号から減算して誤差信号を求める処理と、ｃ）前記誤差信号から定常雑音を推定して定常雑音推定値を求める処理と、ｄ）前記誤差信号から非定常雑音を推定して非定常雑音推定値を求める処理と、ｅ） 前記誤差信号のパワーを用いて前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値を混合して混合雑音推定値を求める処理と、ｆ）前記誤差信号と前記参照入力信号間の相関値を求め、該相関値と前記混合雑音推定値を用いて、前記相関値が大きいときには大きな値を、また前記混合雑音 Purpose In a first aspect of the present invention, a method of erasing a particular signal and processing for obtaining a pseudo signal of a specific signal to be erased by processing the reference input signal by a) adaptive filter, which b) a 該疑 similar signals, inputted signal, particular signal to be erased, and the process for obtaining an error signal by subtracting from the multiplexed signal including the stationary noise and non-stationary noise, c) a process of obtaining a stationary noise estimate by estimating stationary noise from said error signal , d) said the process for obtaining the non-stationary noise estimate to estimate the non-stationary noise from the error signal, e) by using the power of the error signal by mixing the non-stationary noise estimated value and the stationary noise estimate a process of obtaining the mixed noise estimate, f) the correlation value between said error signal and said reference input signal, using the correlation value and the mixed noise estimate, a large value when the large correlation value and the mixed noise定値が大きいときには小さな値をとるような適応フィルタの係数を更新するための更新量を算出する処理とからなることを特徴とする。 Characterized by comprising the processing of calculating the update amount for updating the coefficients of the adaptive filter that takes a small value when value is large.

本発明の第二の観点において、特定信号の消去装置は参照入力信号を処理して消去すべき特定信号の疑似信号を求める適応フィルタと、該疑似信号を、マイクロフォンから入力した目的信号、消去すべき特定信号、及び雑音を含む混在信号から減算して誤差信号を求める減算器と、定常雑音を推定して定常雑音推定値を求める定常雑音推定部と、非定常雑音を推定して非定常雑音推定値を求める非定常雑音推定部と、 前記誤差信号のパワーを用いて前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値を混合して混合雑音推定値を求める混合部と、前記誤差信号と前記参照入力信号間の相関値を求め、該相関値と前記混合雑音推定値とから更新量を算出し、該更新量に基づき前記適応フィルタの係数を更新する更新量計算部とを具備することを特徴と In a second aspect of the present invention, the erasing apparatus of the specific signal and the adaptive filter for obtaining a pseudo signal of a specific signal to be erased by processing the reference input signal, a 該疑 similar signal, target signal input from the microphone, erased to to a specific signal, and a subtractor for obtaining an error signal by subtracting from the multiplexed signal including the noise, and stationary noise estimation unit for obtaining a stationary noise estimate to estimate the stationary noise, non-stationary noise by estimating non-stationary noise wherein the non-stationary noise estimator for determining an estimated value, the stationary noise estimate using the power of the error signal and the mixing section for obtaining the mixed noise estimate by mixing non-stationary noise estimate, the error signal and obtaining a correlation value between the reference input signal, it calculates the update amount from the correlation value and the mixed noise estimate, by including an update amount calculation unit for updating the coefficients of the adaptive filter based on the update amount and featuresる。 That.

本発明の第三の観点において、適応フィルタ係数更新方法は、目的信号、消去すべき特定信号、定常雑音、及び非定常雑音を含む混在信号を受け、該混在信号から、前記消去すべき特定信号の疑似信号である適応フィルタ出力を減算して誤差信号を求め、（ａ）前記誤差信号から定常雑音を推定して定常雑音推定値を求める処理と、（ｂ）前記誤差信号から非定常雑音を推定して非定常雑音推定値を求める処理と、（ｃ） 前記誤差信号のパワーを用いて前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値を混合して混合雑音推定値を求める処理と、（ｄ）前記混合雑音推定値が小さいときは大きい値を、前記混合雑音推定値が大きいときは小さい値をとる係数更新ステップサイズを算出する処理と、（ｅ）該ステップサイズを用いて適応フィルタの In a third aspect of the present invention, the adaptive filter coefficient update method, the target signal, the specific signal to be erased receives a mixed signal containing stationary noise, and non-stationary noise, from 該混 standing signal, particular signal to be the erase of the adaptive filter output is a pseudo signal by subtracting calculated an error signal, a process of obtaining a stationary noise estimate by estimating stationary noise from (a) the error signal, the non-stationary noise from (b) the error signal a process of obtaining the non-stationary noise estimate to estimate, the process of obtaining the mixed noise estimate by mixing the non-stationary noise estimated value and the stationary noise estimate using the power of (c) the error signal, ( the larger value when d) said mixed noise estimated value is smaller, when said mixing is large noise estimate processing for calculating the coefficient update step size to take small values, the adaptive filter using (e) the step size数を更新する処理とを有することを特徴とする。 And having a processing for updating the number.

本発明の第四の観点において、適応フィルタ係数更新装置は目的信号、消去すべき特定信号、定常雑音、及び非定常雑音を含む混在信号を受け、該混在信号から、前記消去すべき特定信号の疑似信号である適応フィルタ出力を減算して誤差信号を求め、前記誤差信号から定常雑音を推定して定常雑音推定値を求める定常雑音推定部と、前記誤差信号から非定常雑音を推定して非定常雑音推定値を求める非定常雑音推定部と、 前記誤差信号のパワーを用いて前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値を混合して混合雑音推定値を求める混合部と、前記混合雑音推定値が小さいときは大きい値を、前記混合雑音推定値が大きいときは小さい値をとる係数更新ステップサイズを算出するステップサイズ計算部と、該ステップサイズを用いて適応フ In a fourth aspect of the present invention, the adaptive filter coefficient update device the target signal, particular signal to be erased receives a mixed signal containing stationary noise, and non-stationary noise, from 該混 standing signal, a specific signal to be the erase It obtains an error signal to the adaptive filter output is a pseudo signal by subtracting a stationary noise estimation unit for determining a stationary noise estimate by estimating stationary noise from the error signal, the non-estimates the non-stationary noise from the error signal a non-stationary noise estimation unit for obtaining a stationary noise estimate, and a mixing unit which obtains a mixed noise estimate by mixing the non-stationary noise estimated value and the stationary noise estimate using the power of the error signal, the mixed noise the large value when the estimated value is small, the step size calculation unit for calculating a coefficient update step size takes a smaller value when said mixed noise estimated value is large, the adaptive off by using the step sizeルタの係数を更新するための更新量を算出する更新量計算部とを具備することを特徴とする。 Characterized by comprising an update amount calculation unit for calculating an update amount for updating the coefficients of the filter.

本発明の雑音推定は雑音の定常性と非定常性に基づいて個別に推定するためそれぞれ推定精度が高く、推定後に両者を混合しその情報に基づいて適応フィルタの係数更新を制御するため、雑音の異なる種別に対して適応フィルタの係数更新を適切に制御することができる。 Noise estimation of the present invention has high each estimation accuracy for estimating separately on the basis of the steady-state and non-stationarity of the noise, to control the coefficient update of the adaptive filter based on a mixture of both to the information after the estimated noise it is possible to properly control the coefficient update of the adaptive filter to the different types.

本発明の第一実施形態を示すブロック図。 Block diagram showing a first embodiment of the present invention.図１のステップサイズ計算部の第１の構成を示すブロック図。 Block diagram showing a first configuration of the step size calculation unit of FIG.図１のステップサイズ計算部の第２の構成を示すブロック図。 Block diagram showing a second configuration of the step size calculation unit of FIG.図１の制御部を示すブロック図。 Block diagram showing a control unit of FIG.混合制御部の動作を示すフローチャート。 Flowchart illustrating the operation of the mixing controller.本発明の第二実施形態を示すブロック図。 Block diagram showing a second embodiment of the present invention.図６の制御部を示すブロック図。 Block diagram showing a control unit of FIG.本発明の第三実施形態を示すブロック図。 Block diagram showing a third embodiment of the present invention.図８の各サブバンドエコーキャンセラを示すブロック図。 Block diagram showing each sub-band echo canceller of FIG.本発明の第四実施形態を示すブロック図。 Block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

本発明の第一実施形態を図１に示すエコーキャンセラとして説明する。 Illustrating a first embodiment of the present invention as an echo canceller shown in Figure 1.エコーキャンセラ201は適応フィルタ４、減算器５、非定常雑音推定部10、定常雑音推定部９、混合部11、制御部12、ステップサイズ計算部８、更新量計算部７から成る。 Echo canceller 201 is comprised of adaptive filter 4, a subtractor 5, the non-stationary noise estimator 10, a stationary noise estimator 9, the mixing section 11, the control unit 12, the step size calculation unit 8, the update amount calculation unit 7.定常雑音推定部９と非定常雑音推定部10で各推定された定常雑音と非定常雑音は混合部11で混合され、ステップサイズ計算部８において後述のステップサイズが算出される。 A stationary noise estimation unit 9 stationary noise and non-stationary noise which is the estimated non-stationary noise estimator 10 are mixed in the mixing section 11, the step size will be described later, it is calculated in step size calculation unit 8.

入力端子１から参照入力信号として供給された遠端信号x(k)はスピーカ２、適応フィルタ４、更新量計算部７、制御部12に供給される。 It is supplied as the reference input signal from the input terminal 1 the far-end signal x (k) is the speaker 2, the adaptive filter 4, the update amount calculation unit 7 is supplied to the control unit 12.スピーカ２の出力は音響空間を介しエコーy(k)としてマイク３に到達する。 The output of the speaker 2 reaches the microphone 3 as an echo y (k) through the acoustic space.マイク３に近端信号v(k)と背景雑音n(k)が供給されており、これら３信号成分が合成されてマイクロフォン信号m(k)となり減算器５の一方の入力に供給される。 Microphone 3 near-end signal v (k) and have background noise n (k) is supplied, the three signal components are combined and supplied to one input of the microphone signal m (k) next subtractor 5.適応フィルタ４は遠端信号を受けてエコーレプリカy(k)テイルデ（消去すべき特定信号の疑似信号）を生成し減算器５の他方の入力に供給する。 Adaptive filter 4 supplies the other input of the subtractor 5 to generate an echo replica y receives the far-end signal (k) Teirude (pseudo signal of a specific signal to be erased).減算器５はマイクロフォン信号から該エコーレプリカを減算し、その結果を誤差信号e(k)として出力端子６、制御部12、定常雑音推定部９、非定常雑音推定部10、更新量計算部７に供給する。 Subtracter 5 subtracts the echo replica from the microphone signal output terminal 6 the result as an error signal e (k), the control unit 12, stationary noise estimator 9, the non-stationary noise estimator 10, update amount calculation unit 7 supplied to.更新量計算部７はステップサイズ計算部８から供給されるステップサイズμ(k)を用い、参照入力信号x(k)と誤差信号e(k)間の相関値を次式により求め、これを更新量Δw(k)として適応フィルタ４に供給し同フィルタの係数を更新する。 The update amount calculation unit 7 using the step size mu (k) supplied from the step size calculation unit 8 calculates the reference input signal x (k) and the correlation value between the error signal e (k) by the following equation, this It is supplied to the adaptive filter 4 as an update amount [Delta] w (k) to update the coefficients of the filter.

ここで、βは１以下の定数。 Here, beta is a constant of 1 or less.数４の意味するところはc 2 (k)=1ときに定常雑音推定部９は誤算信号パワーe 2 (k)の漏れ積分によって定常雑音パワー推定値σsn 2 (k)を算出し、c 2 (k)=0のときは１サンプル前の積分値を出力する。 Number 4 refers to where the c 2 (k) = stationary noise estimator 9 when 1 calculates the stationary noise power estimate σsn 2 (k) by the leak integrators miscalculation signal power e 2 (k), c 2 (k) when the = 0 and outputs the integral value of one sample before.漏れ積分以外にも、このような推定法として、窓がけ平均、最小統計法などが知られている。 Besides leak integrators, as such estimation, windowing average, it is known such as the least statistical methods.窓がけ平均を用いると次式が数４に相当する。 The following equation is equivalent to the number 4 Using average windowing.

ここに、Ｍは窓がけ平均計算に用いるサンプル数、e 2 (k)テイルデはc 2 (k) = 1に対応した誤算信号パワーe 2 (k)だけを抽出して作成したサンプル値系列である。 Here, M is the number of samples used for windowing average calculation, in e 2 (k) Teirude is c 2 (k) = 1 sample value sequence created by extracting the miscalculation signal power e 2 only (k) corresponding to is there.すなわち、c 2 (k)= 1のときだけ、e 2 (k)テイルデの１/М倍を新規サンプルの情報として直前のσsn 2 (k)に加算し、e 2 (Ｍ)テイルデの１/М倍を最古のサンプルの情報として直前のサンプル値σsn 2 (k)から減算することによって、窓長Мの窓がけ平均を計算する。 That is, only when c 2 (k) = 1, e 2 (k) a 1 / M times the Teirude added to σsn 2 (k) immediately before the information of the new sample, e 2 (M) Teirude of 1 / by subtracting from the previous sample value σsn 2 (k) as the information for the oldest sample M times, to calculate the windowing average window length M.最小統計法を用いると、次式が数４に相当する。 With minimal statistical method, the following equation is equal to the number 4.

なお、いずれの方法で定常雑音推定値σsn 2 (k)を求める場合にも、その初期値σsn 2 (０)が必要となる。 Even when obtaining a stationary noise estimate σsn 2 (k) in any way, the initial value σsn 2 (0) is required.定常雑音推定値の初期値としては、動作開始直後の誤差信号パワーe 2 (k)を一定時間平均化したものやその間の最小値を定数倍したものを用いることができる。 The initial value for the stationary noise estimate, it is possible to use those multiplied by a constant error signal power e 2 (k) those constant time-averaged and minimum value therebetween immediately after operation start.

ステップサイズ計算部８はこの雑音パワー２乗推定値σＡ ４ （ｋ）と制御部１２からの参照入力信号パワーσｘ ２ （ｋ）とを入力しステップサイズμ（ｋ）を計算し更新量計算部７に伝達する。 Step size calculation unit 8 squared estimate the noise power .SIGMA.A 4 (k) and the control unit 12 reference input signal power sigma] x 2 from (k) and calculates the input step size mu (k) the update amount calculation unit transmitted to the 7.図２はステップサイズ計算部８の第一の構成を示す。 Figure 2 shows a first configuration of a step size calculation unit 8.ステップサイズ計算部８は乗算器８１、８２、加算器８３、メモリ８４、除算部８５から構成される。 Step size calculation unit 8 multipliers 81 and 82, an adder 83, a memory 84, and a divider 85.乗算器８１はその両端子に参照入力信号パワーσｘ ２ （ｋ）が供給され、これらの２乗値σｘ ４ （ｋ）を加算器８３の一方の入力に供給する。 The multiplier 81 is the reference input signal power sigma] x 2 (k) is supplied to the two terminals, and supplies these squared values sigma] x 4 (k) to the one input of the adder 83.同加算器８３は他方の入力に供給されている雑音パワー２乗推定値σＡ ４ （ｋ）とから和σｘ ４ （ｋ）＋σＡ ４ （ｋ）を求め、これを除算部８５に供給する。 The adder 83 obtains the noise power squared estimate σA 4 (k) from the sum sigma] x 4 which is supplied to the other input (k) + σA 4 (k ), and supplies it to the divider 85.一方、乗算器８２は制御部１２からの参照入力信号パワーσｘ ２ （ｋ）とメモリ８４からの定数μ０の積μ０σｘ ２ （ｋ）を除算部８５に供給する。 On the other hand, the multiplier 82 is supplied to a divider 85 the product μ0σx 2 (k) constant μ0 from the reference input signal power sigma] x 2 (k) and the memory 84 from the control unit 12.除算部８５は積μ０σｘ ２ （ｋ）を加算器８３からの和σｘ ４ （ｋ）＋σＡ ４ （ｋ）で除し、その商をステップサイズμ（ｋ）として出力する。 Divider 85 is divided by the sum sigma] x 4 from the adder 83 to the product μ0σx 2 (k) (k) + σA 4 (k), and outputs the quotient as a step size μ (k).すなわち、ステップサイズμ（ｋ）は次式で与えられる。 That is, the step size mu (k) is given by the following equation.

従って、更新量計算部７は混合雑音推定値または参照入力信号のパワーの少なくとも一つが増加すると更新量Δｗ（ｋ）を低減する。 Therefore, the update amount calculation unit 7 at least one power of the mixed noise estimate or reference input signal reduces the update amount [Delta] w (k) to increase.

図３はステップサイズ計算部８の第二の構成を示す。 Figure 3 shows a second configuration of the step size calculation unit 8.図２の第一の構成と異なる点は除算部８５の出力にリミッタ８６を接続したことである。 First configuration differs from the FIG. 2 is that of connecting the limiter 86 to the output of the divider 85.リミッタ８６は除算部８５の出力であるステップサイズμ（ｋ）の最大値を検出し、この最大値を予め決めた定数と比較する。 The limiter 86 detects the maximum value of the step size, which is the output of the divider 85 μ (k), it is compared with a predetermined constant this maximum.該最大値が定数より小さい場合はステップサイズμ（ｋ）をそのまま出力し、該最大値が定数より大きい場合はこの定数を新たなステップサイズとして出力する。 If the maximum value is smaller than the constant is output as the step size μ (k), the maximum value is larger than a constant to output the constant as a new step size.ＮＬＭＳアルゴリズムでは、ステップサイズの最大値を１／３ｔｒａｃｅ｛Ｒｘ（ｋ）｝とするとよいことが知られている。 The NLMS algorithm, it is known that the maximum value of the step size or equal to 1 / 3trace {Rx (k)}.ここに、trace {・}は行列の対角成分総和、Rx(k)は時刻kにおける適応フィルタタップ数と等しいサイズの参照入力信号の自己相関行列である。 Here, trace {·} is the diagonal component sum of matrices, Rx (k) is the autocorrelation matrix of the size of the reference input signal equal to the adaptive filter taps at time k.このとき、ステップサイズμ(k)は次式で与えられる。 In this case, the step size mu (k) is given by the following equation.

相関計算部122は供給された参照入力信号x(k)と誤差信号e(k)間の相関値を求め、この相関値を予め定められた閾値と比較し、相互の比較結果を相関の指標γ(k)として混合制御部123に供給する。 Correlation calculation unit 122 obtains a correlation value between the supplied reference input signal x (k) and error signal e (k), as compared to the correlation value a predetermined threshold, the index of the correlation comparison result of the mutual supplied to the mixing control unit 123 as a gamma (k).

相関値がこの閾値より高いときはγ(k) = 1、低いときはγ(k) = 0である。 When the correlation value is higher than the threshold γ (k) = 1, lower case is γ (k) = 0.参照入力信号x(k)と誤差信号e(k)との間で高い相関がある時はエコーが十分に消去されていない状態を意味する。 When there is a high correlation between the reference input signal x (k) and error signal e (k) means a state in which the echo is not sufficiently erased.すなわち、適応フィルタ係数が初期収束過程にあるか、エコー経路（スピーカからマイクへの音響経路）の特性が変化した直後で適応フィルタ係数が不適切な値になっているかいずれかである。 I.e., the adaptive filter coefficients in the initial convergence process is either adaptive filter coefficients immediately after the characteristics change of the echo path (acoustic path from the speaker to the microphone) is improperly values.従って、このような状態のとき適応フィルタ係数の更新を促進するために係数更新ステップサイズを大きな値に設定する必要がある。 Therefore, it is necessary to set the coefficient update step size in order to facilitate the updating of the adaptive filter coefficients when such a state to a large value.

このため、混合制御部123は参照入力信号パワーσx 2 (k)、誤差信号e(k)、定常雑音パワー推定値σsn 2 (k)の他に上記の相関の指標g(k)を相関計算部122から入力し、これらの値から混合制御信号c 1 (k)を算出する。 Therefore, the mixing control unit 123 references the input signal power sigma] x 2 (k), the error signal e (k), in addition to the correlation calculating the index of the correlation g (k) of the stationary noise power estimate σsn 2 (k) input from section 122, calculates the mixing control signal c 1 from these values a (k).混合の制御は、誤差信号e(k)の定常性に基づいて行う。 Control of mixing is performed based on the continuity of the error signal e (k).定常であれば誤差信号は現在の定常雑音パワー推定値に近いはずなので、誤差信号パワーe 2 (k)を指標として、混合制御信号c 1 (k)を求めることができる。 Since the error signal if the constant is supposed close to the current stationary noise power estimate, it is possible to obtain the error signal power e 2 (k) as an indicator, the mixing control signals c 1 to (k).この原理に基づき、現在の定常雑音推定値との違いに応じて混合制御信号c 1 (k)を求める例を数１１に示す。 Based on this principle, is shown in equation 11 is an example for obtaining the mixing control signal c 1 (k) in accordance with the difference between the current stationary noise estimate.

ここで、ε 1とε ２は指標値、max{・}は最大値を抽出する関数である。 Here, epsilon 1 and epsilon 2 is the index value, max {·} is a function to extract the maximum value.すなわち、誤差信号パワーe2(k)が指標値ε1とε2に対してどの位置にあるかによってc 1 (k)が決定される。 That, c 1 depending on whether the error signal power e2 (k) is in any position relative to the index value ε1 and .epsilon.2 (k) is determined.ε 1とε ２はε 1 < e ２ (k) <ε ２の関係を満足するように定める。 epsilon 1 and epsilon 2 is determined so as to satisfy ε 1 <e 2 (k) <ε 2 relationship.数１１ではc 1 (k)はε 1とε 2に挟まれた区間でe 2 (k)の線形関数として定義されているが、任意の高次関数であってもよい。 The number in the 11 c 1 (k) is defined as a linear function of e 2 (k) in section sandwiched between epsilon 1 and epsilon 2, but may be any high-order function.数１１の特殊例として、ε 1 = 0とすると、次式を得る。 As a special example of the number 11, when epsilon 1 = 0, the following expression is obtained.

現在の定常雑音推定値との違いに応じて混合制御信号を求める別の例を数13に示す。 Another example of obtaining a mixing control signal in response to the difference between the current stationary noise estimate is shown in Equation 13 to.

すなわち、e 2 (k)がε2より大きいときにｃ 1 （ｋ）＝１，それ以外は０となる。 That, c 1 (k) = 1 when e 2 (k) is greater than .epsilon.2, 0 become otherwise.数１２，１３の特殊例として、 ε 2 = ε ０ σsn 2 (k)とすることができる。 As a special example of the number 12 and 13, it is possible to ε 2 = ε 0 σsn 2 ( k).このとき、数１２，１３はそれぞれ次のように表すことができる。 At this time, the number 12 and 13 can be respectively expressed as follows.

数５と１５を組合せると次式のように簡単化することができる。 Combining several 5 and 15 can be simplified as follows.

混合制御部123がc 1 (k)を1に設定すると混合部11は数８に従い定常雑音項だけをステップサイズ計算部8に供給する。 Mixing control unit 123 mixing portion 11 sets c 1 (k) is the 1 supplies only stationary noise term to step size calculation unit 8 in accordance with the number 8.従って、混合制御部123がc 1 (k)を0に設定すると混合部11は数８に従い非定常雑音項をステップサイズ計算部8に供給する。 Therefore, the mixing unit 11 and the mixing control unit 123 sets c 1 (k) is zero supplies nonstationary noise term to step size calculation unit 8 in accordance with the number 8.

このとき、ステップサイズμ(k)は大きめに設定され、収束速度は速く、残留エコーは多くなる。 In this case, the step size mu (k) is larger set, the convergence speed is fast, the residual echo increases.このような設定は高速収束が必要とされる初期収束時やエコー経路の変動が生じたときに望ましい。 Such setting is desirable when variations in initial convergence time and the echo path that fast convergence is a need arises.初期収束やエコー経路変動はγ(k) = 1で表わされるので、混合制御部123は γ(k) = 1のときに強制的にc 1 (k) = 1に設定するように構成することもできる。 Since the initial convergence and echo path change is expressed by γ (k) = 1, the mixing controller 123 may be configured to forcibly set to c 1 (k) = 1 when γ (k) = 1 It can also be.また、γ(k)=1のときには、混合制御部123は図５のフローチャートに従い混合制御信号を求めることができる。 Further, when γ (k) = 1, the mixing control unit 123 can obtain the mixing control signal in accordance with the flowchart of FIG.先ず、第一の判定（ステップ501）で誤差信号パワーe 2 (k)と定常雑音パワー推定値σsn 2 (k)を比較する。 First, comparing the first decision error signal power in (step 501) e 2 (k) and the stationary noise power estimate σsn 2 (k).誤差信号の方が小さいときは、この誤差信号において背景の定常雑音が支配的だと考えることができるので、ステップ501の判定結果はYESとなりc 1 (k)を1に設定する（ステップ504）。 When towards the error signal is small, this in the error signal is the stationary noise of background can be considered dominant but with the determination result of step 501 is set YES, c 1 (k) is 1 (step 504) .

誤差信号の方が定常雑音パワー推定値より大きいときは、この誤差信号において定常雑音以外の大きな信号成分が支配的である。 When person of the error signal is greater than the stationary noise power estimate is large signal components other than the stationary noise is dominant in this error signal.この大きな信号成分は残留エコーか、近端信号である。 This large signal component or residual echo, a near-end signal.これは、参照入力信号パワーσx 2 (k)の大きさで判定する(ステップ502)。 This determines the size of the reference input signal power sigma] x 2 (k) (step 502).これが第二の判定である。 This is the second determination.すなわち、参照入力信号パワーσx 2 (k)が予め定められた閾値σ0 2より小さければ、誤差信号において非定常雑音が支配的であるためステップ502の判定結果はNOとなり、ステップ505でc 1 (k)を0に設定する。 That is, smaller than the reference input signal power sigma] x 2 (k) is a threshold .sigma.0 2 predetermined, the judgment result becomes NO in the step 502 for non-stationary noise in the error signal is dominant, in Step 505 c 1 ( k) is set to 0.

ステップ502の判定結果がYESであれば残留エコーが存在する可能性があるのでステップ503で第三の判定を行い誤差信号パワーe 2 (k)を参照入力信号パワーσx 2 (k)と比較する。 The determination result of step 502 is compared to the error signal power e 2 (k) the reference input signal power sigma] x 2 performs a third determination at the step 503 since there may be a residual echo if YES (k) .すなわち、ステップ503の判定結果がYESであれば参照入力信号は低域通過特性を有するエコー経路を通過してエコーとなる。 That is, the reference input signal If the test result in step 503 is YES becomes echo through an echo path having a low-pass characteristic.エコー経路は減衰系なので、エコーが全く消去されなくても、誤差信号パワーe 2 (k)は参照入力信号パワーσx 2 (k)よりも小さい。 Since the echo path attenuation system, without echoes are erased at all, the error signal power e 2 (k) is smaller than the reference input signal power σx 2 (k).この性質を用いれば、誤差信号パワーe 2 (k)が参照入力信号パワーσx 2 (k)の定数（ε 3 ）倍より小さいときに、残留エコーなしと判定できるので、この誤差信号において背景の定常雑音が支配的だと判断し、ステップ503の判定結果はYESとなり、ステップ504でc 1 (k) を 1に設定する。 By using this property, when the error signal power e 2 (k) is smaller than the constant (epsilon 3) times the reference input signal power sigma] x 2 (k), it can be determined that there is no residual echo, the background in the error signal determining stationary noise is that it is dominant, sets the determination result is YES in step 503, c 1 at step 504 (k) to 1.誤差信号パワーが大きいときには、エコー以外の成分が含まれていることになるから、混合制御部123は非定常雑音が誤差信号の支配的成分であるとみなしステップ506でc 1 (k)を0に設定する。 When the error signal power is large, since it means that contain components other than the echo, the mixing control unit 123 c 1 in step 506 considers the non-stationary noise is dominant component of the error signal (k) 0 It is set to.

推定制御部124は入力された参照入力信号パワーσx 2 (k)、誤差信号e(k)、定常雑音パワー推定値σsn 2 (k)から雑音推定制御信号c 2 (k)を計算する。 Estimation control unit 124 references the inputted input signal power σx 2 (k), calculates an error signal e (k), the stationary noise power estimate σsn 2 (k) from the noise estimation control signal c 2 (k).雑音推定制御信号c 2 (k)は、エコーの存在可能性が小さいこと、誤差信号が定常雑音と比較して著しく大きくない、という2つの条件によって決定される。 Noise estimation control signal c 2 (k), it exists the possibility of an echo is small, not significant large error signal is compared with the stationary noise is determined by two conditions.エコーの存在可能性は参照入力信号から分かるので、誤差信号パワーと参照入力信号パワーの比較で評価する。 Since the possible presence of echo can be seen from the reference input signal is evaluated in comparison with the reference input signal power and the error signal power.すなわち、次式で雑音推定制御信号c 2 (k)を求める。 That is, determine the noise estimation control signal c 2 (k) by the following equation.

ここに、ε 4は予め定められた定数である。 Here, epsilon 4 is a predetermined constant.前記二条件を同時に満足するときだけc 2 (k)= 1、それ以外は０となる。 Only c 2 (k) = 1 when satisfying the two conditions at the same time, becomes zero otherwise.また、誤差信号が定常雑音と比較して著しく大きくない、という条件を、誤差信号が定常雑音と著しく大きく異ならない、という条件に置き換えることもできる。 Moreover, not significantly larger compared error signal as stationary noise, the condition that the error signal is not significantly different significantly from stationary noise, may be replaced by a condition that.雑音が定常である限り、この条件が妥当であることは、容易に理解できる。 As long as the noise is stationary, that this condition is valid, it can be easily understood.このときは、別の定数ε 5を用いて次式の条件によってc 2 (k)を求めることができる。 This time can be obtained c 2 (k) by the following condition using 5 different constants epsilon.

次に、本発明の第二実施形態について図６を参照して説明する。 It will now be described with reference to FIG. 6 for the second embodiment of the present invention.本実施形態は制御部12-1に適応フィルタ４から係数ベクトルw(k)が供給されている点が前実施形態と異なる。 This embodiment is that the coefficient vector w from the adaptive filter 4 to the control unit 12-1 (k) is supplied is different from the previous embodiment.この係数ベクトルw(k)を用いて制御部12-1は適応フィルタ係数の収束を判定し、収束前と収束後で異なる動作をする。 Control unit 12-1 using the coefficient vector w (k) determines the convergence of the adaptive filter coefficients, different behavior after convergence before convergence.

図7に示すように制御部12-1はパワー計算部121、相関計算部122、混合制御部123-1と推定制御部124から成る。 Control unit 12-1 as shown in FIG. 7 consists of a power calculation unit 121, correlation calculation section 122, the mixing control unit 123-1 and the estimation control unit 124.前実施形態と同じ参照番号で示す部分は前実施形態と同じ機能を有し、その説明を省略する。 Portion indicated by the same reference numbers as the previous embodiments have the same function as the previous embodiment, description thereof will be omitted.制御部12-1は参照入力信号x(k)、誤差信号e(k)、定常雑音パワー推定値σsn 2 (k)、適応フィルタの係数ベクトルw(k)を入力し、参照入力信号パワーσsn 2 (k)、混合制御信号c 1 (k)、雑音推定制御信号 c 2 (k)を計算する。 Control unit 12-1 reference input signal x (k), the error signal e (k), the stationary noise power estimate σsn 2 (k), enter the coefficients of the adaptive filter vector w (k), the reference input signal power Shigumasn 2 (k), mixing control signal c 1 (k), to calculate the noise estimate control signal c 2 (k).

適応フィルタ係数は通常適応動作の開始と同時にゼロから徐々に増加する。 Adaptive filter coefficient gradually increases from zero at the same time as the start of the normal adaptive operation.収束状態に近づくと、飽和してほぼ一定値となる。 It approaches the converged state, becomes substantially constant value is saturated.この性質に基づき、適応フィルタ係数2乗値総和の変化を監視して、変化量が少なくなったときに、収束状態に達したと判定する。 Based on this property, by monitoring changes in the adaptive filter coefficient squared sum, when the amount of change is low is determined that reached a converged state.適応フィルタ係数の一部に対する２乗値総和の変化を監視しても同様の効果が得られる。 The same effect can monitor the change in squared sum to some of the adaptive filter coefficients is obtained.特に、係数値が大きい領域を監視することが有効である。 In particular, it is effective to monitor the area coefficient value is large.適応フィルタ係数2乗値総和の変化θ(k)は次式で与えられる。 Changes in the adaptive filter coefficient squared sum theta (k) is given by the following equation.

このように、適応フィルタ係数2乗値総和の変化量を係数値総和で正規化した正規化変化量を用いることにより、適応フィルタ４が収束状態に達したことを正確に検出できる。 In this way, by using the normalized amount of change obtained by normalizing the amount of change in the adaptive filter coefficient squared sum by a factor sum, it can be accurately detected that the adaptive filter 4 has reached a converged state.フィルタ係数の一部を監視する場合は、数２０において、係数ベクトルw(k)をその部分ベクトルに置き換えればよい。 When monitoring a portion of the filter coefficients, the number 20 may be replaced coefficient vector w (k) is in its partial vectors.θ(k)が閾値よりも小さくなったら、係数が収束したと判定する。 Once theta (k) becomes smaller than the threshold value, it determines that the coefficients have converged.混合制御部123-1はθ(k)が閾値よりも小さくなったと判定されるまで、またはγ(k) = 1のときには、強制的にc 1 (k) = 1と設定する。 To the mixing control unit 123-1 theta (k) is determined to have become smaller than the threshold value, or when γ of (k) = 1 is set forcibly c 1 (k) = 1 and.

次に、図８はエコーキャンセラの一変形例として本発明の第三実施形態を示す。 Next, FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention as a modification of the echo canceller.入力端子１から供給される遠端信号x(k)とマイク３から供給されるマイクロフォン信号m(k)を複数の周波数帯域（サブバンド）に分割し、各サブバンドで第一実施形態と同じ処理を行い、得られた出力の帯域を合成することにより、エコー消去出力（誤差信号）e(k)を得る。 Dividing the microphone signal supplied from the far-end signal x (k) and microphone 3 which is supplied from the input terminal 1 m (k) of the plurality of frequency bands (sub-bands), the same as the first embodiment in each sub-band performs processing, obtained by synthesizing the band of the resulting output, the echo cancellation output (error signal) e (k).そのために、分析フィルタバンク15、16、及び合成フィルタバンク17を具備している。 Therefore, are provided with analysis filterbank 15 and 16, and the synthesis filter bank 17.サブバンド分割した信号に間引きを適用することにより演算量を削減することができる。 It is possible to reduce the amount of calculation by applying the thinning sub-band divided signal.分析フィルタバンク15は供給されたマイクロフォン信号m(k)を複数の周波数帯域（サブバンド）に分割する。 Analysis filter bank 15 divides the supplied microphone signal m (k) of the plurality of frequency bands (sub-bands).

一例として４分割する場合を示す。 It shows the case where divided into four as an example.分析フィルタバンク15はさらにサンプリングレートを下げる処理（間引き）を各サブバンドに施し、サブバンド信号m 0 (k),m 1 (k), m 2 (k), m3(k)として、サブバンドエコーキャンセラ202 0 、202 1 、202 2 、202 3に供給する。 Subjecting the analysis filter bank 15 further reduce the sampling rate processing (thinning-out) in each sub-band, sub-band signal m 0 (k), m 1 (k), m 2 (k), as m3 (k), the sub-band echo canceller 202 0, 202 1, and supplies the 202 2, 202 3.間引きの割合は、サブバンド数と等しいか、それよりも小さい。 Thinning rate is equal to the number of subbands is smaller than that.特に、サブバンド数と等しい割合で間引くと間引き後の信号に折り返し歪（エリアシング)が発生して、性能が劣化する。 In particular, signal aliasing distortion after the thinning the thinning at a rate equal to the number of sub-bands (aliasing) is generated, performance deteriorates.このため、通常はサブバンド数よりも小さい間引き率を適用してオーバーサンプリングとする。 Therefore, usually the oversampling by applying a small thinning ratio than the number of subbands.一方、分析フィルタバンク16に供給された参照入力信号x(k)も同様に複数のサブバンドに分割され、さらに分析フィルタバンク15と同じ間引き率で間引かれ、サブバンド参照入力信号x 0 (k)、x 1 (k)、x 2 (k)、x 3 (k)としてサブバンドエコーキャンセラ202 0 、202 1 、202 2 、202 3にそれぞれ供給される。 On the other hand, the analysis is supplied to the filter bank 16 the reference input signal x (k) is also divided into a plurality of sub-bands as well, decimated at the same decimation ratio as analysis filter bank 15, the subband reference input signal x 0 ( k), x 1 (k) , x 2 (k), are respectively supplied to the sub-band echo canceller 202 0, 202 1, 202 2, 202 3 as x 3 (k).

図９は各サブバンドエコーキャンセラ202 iの詳細を示す。 Figure 9 shows the details of each sub-band echo canceller 202 i.サブバンドエコーキャンセラ202 iは、図６に示したエコーキャンセラ201-1と全く同じ構成であり、基本的動作も等しい。 Subband echo canceler 202 i are exactly the same configuration as the echo canceller 201-1 shown in FIG. 6, also equal basic operation.唯一の違いは、供給される信号が間引かれており、サンプリングレートが低いことである。 The only difference is that the signal supplied is thinned out, is that the sampling rate is low.分析フィルタバンク15からサブバンドマイクロフォン信号m i (k)を分析フィルタバンク16からサブバンド参照入力信号x i (k)を提供されたサブバンドエコーキャンセラ202 iはサブバンドエコー消去信号e i (k)を計算し、合成フィルタバンク17に伝達する。 Analysis subband echo canceler 202 i provided a subband microphone signal from the filter bank 15 m i sub-band reference input signal (k) from the analyzing filter bank 16 x i (k) is the subband echo-canceled signal e i (k ) was calculated and transmitted to the synthesis filter bank 17.図９のサブバンドエコーキャンセラ202 iが図６のエコーキャンセラ201-1と構成および動作が同じであるので、サブバンドエコーキャンセラ202 iとして図１のエコーキャンセラ201を用いても良い。 Since sub-band echo canceller 202 i of Figure 9 is the configuration and operation as the echo canceller 201-1 in FIG. 6 is the same, may be used echo canceller 201 in FIG. 1 as sub-band echo canceller 202 i.また、各サブバンドにおける定常雑音推定値の初期値は、第一の実施の形態と同じ方法で求めてもよいし、各サブバンドで求めた値を複数のサブバンドで平均化したものを用いても良い。 The initial value of the stationary noise estimate in each sub-band may be determined in the same manner as the first embodiment, using an average of the values ​​obtained in each subband of a plurality of sub-bands and it may be.この平均化操作は、各サブバンドにおける雑音推定初期値のバラツキを低減し、良好なエコー消去特性を達成するために有効である。 This averaging operation is effective for reducing the variation of the noise estimated initial value in each sub-band, to achieve good echo cancellation characteristics.なお、サブバンドエコーキャンセラについての技術的詳細は、非特許文献６を参照することができる。 The technical details of the sub-band echo canceller, reference may be made to non-patent document 6.

図１０はノイズキャンセラを本発明の第四実施形態として示す。 Figure 10 shows a noise canceller as a fourth embodiment of the present invention.ノイズキャンセラ300はマイクロフォン3の他にマイクロフォン14を具備している。 Noise canceller 300 is provided in addition to the microphone 14 of the microphone 3.図１と６のエコーキャンセラと異なり、マイクロフォン14への入力z(k)は、参照入力信号x(k)に変換されノイズキャンセラ300に入力され、また空間を伝わりノイズy(k)としてマイクロフォン３で検出される。 Unlike the echo canceller of Figure 1 and 6, the input z to the microphone 14 (k) is converted into a reference input signal x (k) is input to the noise canceller 300, also by the microphone 3 as a noise y (k) transmitted spatial It is detected.マイクロフォン３に混入し目標信号v(k)を妨害するノイズy(k)を消去するために、ノイズy(k)と相関のある信号x(k)が利用される。 To erase the noise y (k) which interfere with the contaminating target signal v (k) to the microphone 3, the signal is correlated with the noise y (k) x (k) is utilized.y(k)とx(k)は共にノイズ源z(k)が音響空間を伝播して、それぞれマイクロフォン3と14に到達したものであり、相互に大きな相関を有している。 y (k) and x (k) are both noise source z (k) is propagated through the acoustic space, which reaches the microphone 3 and 14 respectively, has a large correlation with each other.このため、参照入力信号x(k)を適応フィルタ４で処理してノイズレプリカｙ（ｋ）ハットを生成し、これを減算器５でマイクロフォン信号から差し引くことにより、y(k)を消去することができる。 Therefore, the reference input signal x (k) is treated with an adaptive filter 4 generates a noise replica y (k) hat in which a by subtracting from the microphone signal by the subtractor 5, clearing the y (k) can.適応フィルタ4の動作及びその係数更新に関しては第一及び第二実施形態と同じである。 Regarding the operation and coefficient updating of the adaptive filter 4 is the same as the first and second embodiments.

本出願は、２００７年８月２７日に出願された日本出願特願２００７−２２０４４８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2007-220448, filed on August 27, 2007, the entire disclosure of which is incorporated herein.

Claims (28)

Translated from Japanese

ａ）適応フィルタにより参照入力信号を処理して消去すべき特定信号の疑似信号を求める処理と、 A process for obtaining a pseudo signal of a specific signal to be erased by processing the reference input signal by a) adaptive filter,ｂ）該疑似信号を、入力した目的信号、消去すべき特定信号、及び定常雑音並びに非定常雑音を含む混在信号から減算して誤差信号を求める処理と、 The b) 該疑 similar signal, the processing object signal input, which is subtracted from the mixed signal including a specific signal to be erased, and stationary noise and non-stationary noise obtaining an error signal,ｃ）前記誤差信号から定常雑音を推定して定常雑音推定値を求める処理と、 A process of obtaining a stationary noise estimate by estimating stationary noise from c) the error signal,ｄ）前記誤差信号から非定常雑音を推定して非定常雑音推定値を求める処理と、 A process of obtaining the non-stationary noise estimate to estimate the non-stationary noise from d) the error signal,ｅ）前記誤差信号のパワーを用いて前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値を混合して混合雑音推定値を求める処理と、 Said stationary noise estimated value and the mixed non-stationary noise estimate Request mixed noise estimate process using the power of e) the error signal,ｆ）前記誤差信号と前記参照入力信号間の相関値を求め、該相関値と前記混合雑音推定値を用いて、前記相関値が大きいときには大きな値を、また前記混合雑音推定値が大きいときには小さな値をとるような適応フィルタの係数を更新するための更新量を算出する処理とからなることを特徴とする特定信号消去方法。 f) obtaining a correlation value between said error signal and said reference input signal, a small when using a correlation value and the mixed noise estimate, a large value when the large correlation value and a large the mixed noise estimate specified signal erasing method characterized by comprising a process of calculating the update amount for updating the coefficients of the adaptive filter that takes a value.

請求項１において、前記処理（ｃ）は、前記参照入力信号のパワーが所定値より小さく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍よりも小さいときに前記定常雑音推定値を求めることを特徴とする特定信号消去方法。 According to claim 1, wherein the processing (c), the power of the reference input signal is smaller than a predetermined value, the determination of the said stationary noise estimated value when said error signal is less than a constant multiple of the stationary noise estimate specified signal erasing method characterized.

請求項１において、前記処理（ｅ）は前記混合雑音推定値に含まれる前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値の混合の割合を、前記誤差信号のパワーが前記定常雑音推定値に近いときに定常雑音推定値が多く含まれるように制御することを特徴とする特定信号の消去方法。 In claim 1, the mixing ratio of the process (e) is the non-stationary noise estimated value and the stationary noise estimate contained in the mixed noise estimate, the power of the error signal is closer to said stationary noise estimate erasing method of a specific signal and controls to include many stationary noise estimate when.

請求項１において、前記処理（ｃ）は参照入力信号パワーが所定値より小さく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍よりも小さいとき、または前記参照入力信号パワーが所定値より小さく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の第１の定数倍より大きく、前記定常雑音推定値の第２の定数倍より小さいときに、前記定常雑音推定値を求めることを特徴とする特定信号消去方法。 According to claim 1, wherein the processing (c) is smaller the reference input signal power is above a predetermined value, when said error signal is less than a constant multiple of the stationary noise estimate, or the reference input signal power is smaller than a predetermined value, the error signal is greater than the first constant multiple of the stationary noise estimate, when less than a second constant times the stationary noise estimate, specific signal erasing method characterized by determining the stationary noise estimate .

請求項１または３において、前記処理（ｅ）は前記適応フィルタの係数ベクトルに基づき前記混合の割合を制御することを特徴とする特定信号消去方法。 According to claim 1 or 3, wherein the processing (e) is specified signal erasing method characterized by controlling the ratio of the mixture based on the coefficient vector of the adaptive filter.

参照入力信号を処理して消去すべき特定信号の疑似信号を求める適応フィルタと、 An adaptive filter for obtaining a pseudo signal of a specific signal to be erased by processing the reference input signal,該疑似信号を、入力した目的信号、消去すべき特定信号、及び定常雑音並びに非定常雑音を含む混在信号から減算して誤差信号を求める減算器と、 The 該疑 similar signal, target signal input, a subtractor for obtaining an error signal by subtracting from the multiplexed signal including a specific signal to be erased, and stationary noise and non-stationary noise,前記誤差信号から定常雑音を推定して定常雑音推定値を求める定常雑音推定部と、 A stationary noise estimation unit for determining a stationary noise estimate by estimating stationary noise from the error signal,前記誤差信号から非定常雑音を推定して非定常雑音推定値を求める非定常雑音推定部と、 A non-stationary noise estimator for determining an estimation to non-stationary noise estimate the non-stationary noise from the error signal,前記誤差信号のパワーを用いて前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値を混合して混合雑音推定値を求める混合部と、 A mixing unit which obtains a mixed noise estimate by mixing the non-stationary noise estimated value and the stationary noise estimate using the power of the error signal,前記誤差信号と前記参照入力信号間の相関値を求め、該相関値と前記混合雑音推定値とを用いて、前記相関値が大きいときには大きな値を、また前記混合雑音推定値が大きいときには小さな値をとるような適応フィルタの係数を更新するための更新量を算出する更新量計算部とを具備することを特徴とする特定信号消去装置。 The error signal and obtains a correlation value between the reference input signal, by using the correlation value and the mixed noise estimate, a small value when the when a large correlation value a large value, also larger the mixed noise estimate specified signal erasing apparatus characterized by comprising an update amount calculation unit for calculating an update amount for updating the coefficients of the adaptive filter as take.

請求項６において、前記定常雑音推定部は、前記参照入力信号のパワーが所定値より小さく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍よりも小さいときに定常雑音推定値の更新を行うことを特徴とする特定信号消去装置。 According to claim 6, wherein the stationary noise estimation unit, the power of the reference input signal is smaller than a predetermined value, said error signal to update the stationary noise estimate is smaller than a constant multiple of the stationary noise estimate specified signal erasing apparatus according to claim.

請求項６において、前記混合部は前記混合雑音推定値に含まれる前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値の割合を、前記誤差信号パワーが前記定常雑音推定値に近いときに定常雑音推定値が多く含まれるように制御することを特徴とする特定信号消去装置。 In claim 6, the ratio of the mixing portion and the stationary noise estimate contained in the mixed noise estimate the non-stationary noise estimate, stationary noise estimate when the error signal power is closer to the stationary noise estimate specified signal erasing apparatus and controls to include many values.

請求項６において、前記定常雑音推定部は前記参照入力信号のパワーが所定値より小さく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍よりも大きいとき、または前記参照入力信号パワーが所定値より大きく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍より大きいときに前記定常雑音推定値を求めることを特徴とする特定信号消去装置。 According to claim 6, wherein the stationary noise estimator is smaller than the power of a predetermined value of the reference input signal, when said error signal is greater than a constant multiple of the stationary noise estimate, or the reference input signal power is above a predetermined value large, specific signal erasing apparatus characterized by determining the stationary noise estimate when the error signal is greater than a constant multiple of the stationary noise estimate.

請求項６または８において、前記混合部はさらに前記適応フィルタの係数ベクトルに基づき前記割合を制御することを特徴とする特定信号消去装置。 According to claim 6 or 8, a specific signal erasing apparatus characterized by controlling the ratio based on the coefficient vector of the mixing unit further said adaptive filter.

請求項６乃至１０のいずれかにおいて、前記参照入力信号は遠端信号としてスピーカに入力されエコーとして空間を伝達しマイクロフォンを経由して前記減算器に供給され、前記フィルタ出力は該エコーのレプリカとして前記減算器に供給され該エコーを打ち消すことを特徴とする特定信号消去装置。 In any one of claims 6 to 10, the reference input signal is supplied to the subtracter via a microphone and transmit the space as an echo inputted to the speaker as far signal, the filter output as a replica of the echo specified signal erasing apparatus characterized by canceling the echo supplied to the subtractor.

請求項６乃至１０のいずれかにおいて、前記参照入力信号は第二のマイクロフォンからの出力信号として前記適応フィルタに入力され、該適応フィルタはフィルタ出力としてノイズレプリカを前記減算器に入力し前記混在信号が含む雑音を打ち消すことを特徴とする特定信号消去装置。 In any one of claims 6 to 10, the reference input signal is inputted to the adaptive filter as the output signal from the second microphone, the mixed signal said adaptive filter inputs the noise replica as the filter output to the subtracter specified signal erasing apparatus characterized by canceling the noise contained in the.

請求項１１または１２において、前記参照入力信号は複数のサブバンドに分割された遠端信号の１つであり、前記混在信号は前記マイクロフォンで検出され、複数のサブバンドに分割された信号の１つであることを特徴とする特定信号消去装置。 According to claim 11 or 12, wherein the reference input signal is one of a plurality of farend signal divided into subbands, the mixed signal is detected by the microphone, a plurality of signals divided into subbands 1 specified signal erasing apparatus characterized by One in which.

請求項１から５のいずれかの特定信号消去方法を実施するためのコンピュータプログラム。 Computer program for implementing any of the specified signal erasing method of claims 1 5.

目的信号、消去すべき特定信号、定常雑音、及び非定常雑音を含む混在信号を受け、該混在信号から、前記消去すべき特定信号の疑似信号である適応フィルタ出力を減算して誤差信号を求め、 Receiving the target signal, particular signal to be erased, stationary noise, and a mixed signal comprising a non-stationary noise, from 該混 standing signal, obtains an error signal by subtracting the adaptive filter output is a pseudo signal of a specific signal to be the erase ,ａ）前記誤差信号から定常雑音を推定して定常雑音推定値を求める処理と、 A process of obtaining a stationary noise estimate by estimating stationary noise from a) the error signal,ｂ）前記誤差信号から非定常雑音を推定して非定常雑音推定値を求める処理と、 b) to estimate the non-stationary noise from the error signal and processing for obtaining a non-stationary noise estimate,ｃ） 前記誤差信号のパワーを用いて前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値を混合して混合雑音推定値を求める処理と、 c) said using the power of the error signal by mixing the non-stationary noise estimated value and the stationary noise estimate Request mixed noise estimate process,ｄ）前記混合雑音推定値が小さいときは大きい値を、前記混合雑音推定値が大きいときは小さい値をとる係数更新ステップサイズを算出する処理と、 d) a process or a larger value when said mixed noise estimated value is small, to calculate the coefficient update step size takes a smaller value when said mixed noise estimated value is large,ｅ）該ステップサイズを用いて適応フィルタの係数を更新する処理とを有することを特徴とする適応フィルタ係数更新方法。 The adaptive filter coefficient update method characterized by having a process of updating the coefficients of the adaptive filter using e) the step size.

請求項１５において、前記処理（ａ）は、前記適応フィルタに入力される参照入力信号のパワーが所定値より小さく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍よりも小さいときに前記定常雑音推定値を求めることを特徴とする適応フィルタ係数更新方法。 According to claim 15, wherein the processing (a), the power of the reference input signal input to the adaptive filter is smaller than a predetermined value, the stationary noise when the error signal is smaller than a constant multiple of the stationary noise estimate the adaptive filter coefficient update method characterized by determining an estimated value.

請求項１５において、前記処理（ｃ）は前記混合雑音推定値に含まれる前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値の割合を、前記誤差信号のパワーが前記定常雑音推定値に近いときに定常雑音推定値が多く含まれるように制御することを特徴とする適応フィルタ係数更新方法。 According to claim 15, wherein the processing (c) is the ratio of the non-stationary noise estimated value and the stationary noise estimate contained in the mixed noise estimate, when the power of the error signal is closer to said stationary noise estimate the adaptive filter coefficient update method and controlling to include many stationary noise estimate.

請求項１５において、前記処理（ａ）は前記適応フィルタに入力される参照入力信号のパワーが所定値より小さく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍よりも大きいとき、または前記参照入力信号パワーが所定値より大きく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍より大きいときに、前記定常雑音推定値を求めることを特徴とする適応フィルタ係数更新方法。 According to claim 15, wherein the processing (a) the power of the reference input signal input to the adaptive filter is smaller than the predetermined value, when said error signal is greater than a constant multiple of the stationary noise estimate, or said reference input signal power is greater than a predetermined value, when said error signal is greater than a constant multiple of the stationary noise estimate, the adaptive filter coefficient update method characterized by determining the stationary noise estimate.

請求項１５または１７において、前記処理（ｃ）は前記適応フィルタの係数ベクトルに基づき前記割合を制御することを特徴とする適応フィルタ係数更新方法。 According to claim 15 or 17, wherein the processing (c) is the adaptive filter coefficient update method characterized by controlling the ratio based on the coefficient vector of the adaptive filter.

目的信号、消去すべき特定信号、定常雑音、及び非定常雑音を含む混在信号を受け、該混在信号から、前記消去すべき特定信号の疑似信号である適応フィルタ出力を減算して誤差信号を求め、 Receiving the target signal, particular signal to be erased, stationary noise, and a mixed signal comprising a non-stationary noise, from 該混 standing signal, obtains an error signal by subtracting the adaptive filter output is a pseudo signal of a specific signal to be the erase ,前記誤差信号から定常雑音を推定して定常雑音推定値を求める定常雑音推定部と、 A stationary noise estimation unit for determining a stationary noise estimate by estimating stationary noise from the error signal,前記誤差信号から非定常雑音を推定して非定常雑音推定値を求める非定常雑音推定部と、 A non-stationary noise estimator for determining an estimation to non-stationary noise estimate the non-stationary noise from the error signal,前記誤差信号のパワーを用いて前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値を混合して混合雑音推定値を求める混合部と、 A mixing unit which obtains a mixed noise estimate by mixing the non-stationary noise estimated value and the stationary noise estimate using the power of the error signal,前記混合雑音推定値が小さいときは大きい値を、前記混合雑音推定値が大きいときは小さい値をとる係数更新ステップサイズを算出するステップサイズ計算部と、 The larger value when said mixed noise estimated value is small, the step size calculation unit for calculating a coefficient update step size takes a smaller value when said mixed noise estimated value is large,該ステップサイズを用いて適応フィルタの係数を更新するための更新量を算出する更新量計算部とを具備することを特徴とする適応フィルタ係数更新装置。 Adaptive filter coefficient update apparatus characterized by comprising an update amount calculation unit for calculating an update amount for updating the coefficients of the adaptive filter by using the step size.

請求項２０において、前記定常雑音推定部は、前記適応フィルタに入力される参照入力信号のパワーが所定値より小さく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍よりも小さいときに定常雑音推定値の更新を行うことを特徴とする適応フィルタ係数更新装置。 According to claim 20, wherein the stationary noise estimation unit, the power of the reference input signal input to the adaptive filter is smaller than the predetermined value, the stationary noise estimate when the error signal is smaller than a constant multiple of the stationary noise estimate adaptive filter coefficient update device, characterized in that updating the value.

請求項２０において、前記混合部は前記混合雑音推定値に含まれる前記定常雑音推定値と前記非定常雑音推定値の割合を、前記誤差信号パワーが前記定常雑音推定値に近いときに定常雑音推定値が多く含まれるように制御することを特徴とする適応フィルタ係数更新装置。 In claim 20, the ratio of the mixing portion and the stationary noise estimate contained in the mixed noise estimate the non-stationary noise estimate, stationary noise estimate when the error signal power is closer to the stationary noise estimate adaptive filter coefficient updating unit and controls to include many values.

請求項２０において、前記定常雑音推定部は前記適応フィルタに入力される参照入力信号のパワーが所定値より小さく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍よりも大きいとき、または前記参照入力信号パワーが所定値より大きく、前記誤差信号が前記定常雑音推定値の定数倍より大きいときに前記定常雑音推定値を求めることを特徴とする適応フィルタ係数更新装置。 According to claim 20, wherein when the stationary noise estimation unit power of the reference input signal input to the adaptive filter is smaller than a predetermined value, the error signal is greater than a constant multiple of the stationary noise estimate, or said reference input signal power is greater than a predetermined value, the adaptive filter coefficient update device the error signal and obtains the stationary noise estimate is greater than a constant multiple of the stationary noise estimate.

請求項２０または２２において、前記混合部はさらに前記適応フィルタの係数ベクトルに基づき前記割合を制御することを特徴とする適応フィルタ係数更新装置。 According to claim 20 or 22, the adaptive filter coefficient update apparatus characterized by controlling the ratio based on the coefficient vector of the mixing unit further said adaptive filter.

請求項２０乃至２４のいずれかにおいて、前記適応フィルタに入力される参照入力信号は遠端信号としてスピーカに入力されエコーとして空間を伝達し前記マイクロフォンを経由して前記減算器に供給され、前記フィルタ出力は該エコーのレプリカとして前記減算器に供給され該エコーを打ち消すことを特徴とする適応フィルタ係数更新装置。 In any of claims 20 to 24, the reference input signal input to the adaptive filter is supplied to the subtracter via said microphone and transmitting the space as an echo inputted to the speaker as far signal, said filter output adaptive filter coefficient update device, characterized in that to cancel the echo supplied to the subtractor as a replica of the echo.

請求項２０乃至２４のいずれかにおいて、前記適応フィルタに入力される参照入力信号は第二のマイクロフォンからの出力信号として前記適応フィルタに入力され、該適応フィルタはフィルタ出力としてノイズレプリカを前記減算器に入力し前記混在信号が含む雑音を打ち消すことを特徴とする適応フィルタ係数更新装置。 In any of claims 20 to 24, the reference input signal input to the adaptive filter is inputted to the adaptive filter as the output signal from the second microphone, the subtractor noise replica said adaptive filter as the filter output adaptive filter coefficient update apparatus characterized by canceling the noise contained in the said mixed signal input to.

請求項２５または２６において、前記参照入力信号は複数のサブバンドに分割された遠端信号の１つであり、前記混在信号は前記マイクロフォンで検出され、複数のサブバンドに分割された信号の１つであることを特徴とする適応フィルタ係数更新装置。 According to claim 25 or 26, wherein the reference input signal is one of a plurality of farend signal divided into subbands, the mixed signal is detected by the microphone, a plurality of signals divided into subbands 1 adaptive filter coefficient update device, characterized in that One is that.

請求項１５から１９のいずれかの適応フィルタ係数更新方法を実施するためのコンピュータプログラム。 One of the adaptive filter coefficient update method a computer program for implementing the claims 15 to 19.